Eugene Parker

Eugene Parker (Eugene Newman Parker, 10 Haziran 1927, Houghton, Michigan – 15 Mart 2022, Chicago), Güneş fiziği ve plazma fiziği üzerine çalışan Amerikalı kuramcıdır. 1958'de Güneş'in en dış katmanı olan koronanın durgun kalamayacağını, uzaya doğru sürekli genişleyen bir gaz akışı ürettiğini gösterdi ve bu akışa güneş rüzgârı adını verdi. Kuram ilk başta sert bir dirençle karşılaştı, ama 1962'de Venüs'e giden Mariner 2 sondası tarafından doğrulandı. Bugün Güneş ile gezegenler arasındaki ortamı inceleyen bilim dalının, yani heliofiziğin, "babası" ve kurucusu olarak anılır. NASA, 2017'de Güneş'e en çok yaklaşacak sondasına onun adını verdi; bu, ajansın yaşayan bir kişinin adını taşıyan ilk uzay aracıydı.

Michigan'dan Chicago'ya

Parker 1948'de Michigan Devlet Üniversitesi'nden fizik lisansı aldı, 1951'de Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) doktorasını tamamladı. Tezi, yıldızlararası gaz bulutlarının dinamiği ile Ülker yıldız kümesindeki toz yapıları üzerineydi. Ardından Utah Üniversitesi'nde önce matematik bölümünde eğitmen olarak çalıştı, sonra Walter Elsasser'in yanında kısmen fizik bölümünde öğretim üyesi, kısmen araştırmacı olarak iki yıl geçirdi.

1955'te John Simpson onu kozmik ışınlar üzerine çalışacak bir kuramcı olarak Chicago Üniversitesi'ne davet etti. Parker, kariyerinin geri kalanını bu üniversitenin Enrico Fermi Enstitüsü'nde geçirdi. 1962'de profesör oldu; 1970-1972 arasında fizik bölümünün, 1972-1978 arasında astronomi ve astrofizik bölümünün başkanlığını yürüttü. 1995'te emekli olduktan sonra da makale yayımlamayı sürdürdü.

Güneş rüzgârı fikri nasıl doğdu?

20. yüzyılın ortasına kadar yaygın görüş, Güneş'in gezegenlerle yalnızca kütleçekimi üzerinden ilişki kuran durgun bir cisim olduğuydu. İlk ipucu kuyruklu yıldızlardan geldi: Kuyrukları hep Güneş'in ters yönünü gösteriyordu. Alman astrofizikçi Ludwig Biermann, bu davranışı açıklamak için Güneş'ten parçacıklar yayılması gerektiği sonucuna varmıştı ve 1956'da Chicago'ya gelerek bulgularını Parker'la konuştu. Parker aynı dönemde matematikçi Sydney Chapman'la koronayı tartıştı. Chapman, koronanın o kadar sıcak olduğunu, Dünya'nın yörüngesine kadar uzanması gerektiğini söylüyordu.

Parker bu iki parçayı birleştirdi: Biermann'ın parçacık akışı ile Chapman'ın uzanan koronası aynı şey olmalıydı. Bir milyon derecelik bir korona durgun kalamazdı; basınç, gazı dışarı doğru iterek Güneş'e yakınken ses hızının altında olan bir akışı, belirli bir uzaklıktan sonra ses hızının üstüne çıkarmalıydı. Parker sıcak ve genişleyen bir plazma atmosferi için akışkanlar dinamiği denklemlerini yazdığında, çözümlerden biri tam da böyle bir rüzgâr veriyordu. Daha sonra bu hesabı "dört satırlık cebir" diye anlatacaktı.

Kuram bir şey daha öngörüyordu. Güneş kendi ekseni etrafında dönerken, rüzgârın taşıdığı manyetik alan çizgileri dışarı doğru uzanırken bükülmeli ve gezegenlerin dolandığı düzlemde bir bahçe hortumundan fışkıran su gibi sarmal bir biçim almalıydı. Bu yapı bugün "Parker sarmalı" olarak biliniyor. Parker, akışa neden "rüzgâr" dediğini şöyle açıklamıştı:

Buna güneş rüzgârı dedim, çünkü "güneş parçacık ışınımı" teriminin yanlış bir fikir verdiğini düşündüm. O terimi duyunca insan, tek tek fırlatılan parçacıkları düşünüyor; bizim başlangıçtaki resmimiz de buydu. Oysa bu, sıradan bir gaz akışı.

Reddedilen makale

Parker sonuçlarını 1958'de The Astrophysical Journal dergisine "Gezegenlerarası gazın ve manyetik alanların dinamiği" başlığıyla gönderdi. İki hakem makalenin reddedilmesini önerdi; biri Parker'ın bir yazı yazmaya kalkışmadan önce kütüphaneye gidip konuyu okuması gerektiğini, makalenin tamamen saçma olduğunu yazdı. O sırada uzay ortamında ölçüm yapan hiçbir araç yoktu ve Parker, Chicago'dan tanınmayan 31 yaşında bir hocaydı.

Derginin editörü, Parker'ın Chicago'daki meslektaşı ve ileride Nobel Ödülü alacak olan Subrahmanyan Chandrasekhar idi. Chandrasekhar makalede açık bir hata bulamayınca, kuramı kendisi de benimsemediği hâlde hakemleri devre dışı bırakıp makaleyi yayımladı. Tartışma bununla bitmedi: Yine Chicago'dan Joseph Chamberlain, 1960'ta aynı denklemin Güneş'ten uzaklaştıkça yavaşlayan, ses hızının altında kalan bir çözümü de olduğunu gösterdi; bu alternatife "güneş meltemi" adı verildi. Parker o yıllarda ailesine yazdığı bir mektupta, astronomi eğitimi almış herkesin güneş rüzgârı fikrini kabul etmeyi reddetmesine şaştığını anlatıyordu.

Mariner 2 hakemi oluyor

Yanıtı uzay çağı verdi. Sovyet Luna sondaları 1959'da gezegenlerarası uzayda Güneş'ten gelen hızlı parçacıkların ilk izlerini yakaladı. 1962'de NASA'nın Venüs'e giden Mariner 2 sondası, bu iş için tasarlanmış bir plazma ölçeriyle yol boyunca güneş rüzgârının kesintisiz estiğini gösterdi ve Parker'ın öngörüsünü doğruladı. Ölçümler rüzgârın yavaş ve hızlı iki bileşeni olduğunu da ortaya koydu. Mariner 2'nin Venüs yolculuğu Venüs'ün keşif tarihi sayfamızda. Bir astrofizik kuramının bu kadar kısa sürede gözlemle doğrulanması nadir görülen bir durumdu; 1958 makalesi Parker'ın en ünlü çalışması oldu.

Güneş'ten galaksilere uzanan katkılar

Parker'ın adı yalnızca güneş rüzgârıyla anılmaz. 1955'te dönen ve çalkantılı bir iletken akışkanın büyük ölçekli manyetik alan üretebileceğini gösteren dinamo kuramını geliştirdi ve bu çerçevede Güneş döngüsü için bir model taslağı çizdi. Aynı yıl, Güneş'in içindeki güçlü manyetik akı tüplerinin çevrelerinden hafifleyip yüzeye yükselerek çift kutuplu Güneş lekesi çiftleri oluşturabileceğini açıkladı. Manyetik yeniden bağlanmayı anlatan Sweet-Parker modeli, kozmik ışınların Güneş rüzgârı içinde nasıl yayıldığını tarif eden Parker denklemi, galaksilerdeki manyetik alanların kararsızlığını anlatan Parker kararsızlığı ve evrendeki manyetik tek kutupların sayısına üst sınır koyan Parker limiti de onun çalışmalarıdır.

1988'de ise koronanın neden yüzeyden çok daha sıcak olduğu sorusuna bir yanıt önerdi: Güneş'in her yerinde sürekli olarak meydana gelen sayısız küçük patlama, yani "nanoparlamalar", koronayı ısıtıyor olabilirdi. Bu fikir koronal ısınma sorununun önde gelen açıklamalarından biri hâline geldi. Parker 400'den fazla makale ve dört kitap yazdı; makalelerinin çoğunu tek başına imzaladı, araştırmalarında bilgisayar kullanmadı ve klasik fiziğin araçlarıyla çalıştı.

Adını taşıyan sonda

NASA, 31 Mayıs 2017'de Chicago Üniversitesi'nde düzenlenen törende Solar Probe Plus görevinin adını Parker Solar Probe olarak değiştirdiğini duyurdu. Öneri, ajansın bilimden sorumlu yöneticisi Thomas Zurbuchen'den gelmişti. Parker aynı yılın ekim ayında sondayı, onu inşa eden Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda ziyaret etti. Sondaya, kendisine ithaf yazısı taşıyan bir plakayla birlikte halkın gönderdiği 1,1 milyondan fazla ismi içeren bir bellek kartı yerleştirildi.

Parker, 12 Ağustos 2018'de yerel saatle 03.31'de Florida'daki Cape Canaveral'dan Delta IV Heavy roketiyle yapılan fırlatışı yerinde izledi ve adını taşıyan aracın uzaya gidişine tanıklık etti. Sonda 28 Nisan 2021'de koronanın içinden geçerek parçacık ve manyetik alan örnekleri toplayan ilk araç oldu. Parker, görevden gelen yayınları izlediği bu dönemin ardından 15 Mart 2022'de 94 yaşında öldü. Sonda, 24 Aralık 2024'te Güneş yüzeyine yaklaşık 6,2 milyon kilometreye kadar yaklaşarak rekor kırdı. Görevin diğer Güneş araçları arasındaki yeri Güneş'i inceleyen uzay görevleri sayfamızda.

Ödüller

Parker 1967'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi'ne seçildi. 1978'de George Ellery Hale Ödülü'nün ilk sahibi oldu; 1989'da ABD Ulusal Bilim Madalyası'nı, 1992'de Kraliyet Astronomi Derneği Altın Madalyası'nı, 1997'de Bruce Madalyası'nı, 2003'te Kyoto Ödülü'nü aldı. 2020'de "güneş rüzgârı ile yıldızlardan galaksilere uzanan ölçeklerde manyetik alanlar üzerine öncü çalışmaları" nedeniyle astronomide en yüksek onurlardan biri sayılan Crafoord Ödülü'ne değer görüldü.

Verileri göster

1927	Houghton, Michigan'da doğdu
1951	Caltech'te doktora
1955	Chicago Üniversitesi'ne geçti
1958	Güneş rüzgârı kuramı yayımlandı
1962	Mariner 2 kuramı doğruladı
1988	Nanoparlama fikri
2018	Adını taşıyan sondanın fırlatılışını…
2022	94 yaşında öldü

Kısaca

• 1927'de Michigan'da doğdu; 1951'de Caltech'te doktorasını tamamladı, 1955'ten sonra tüm kariyerini Chicago Üniversitesi'nde geçirdi.
• 1958'de sıcak koronanın uzaya doğru ses hızını aşan bir akış ürettiğini öngördü ve buna güneş rüzgârı adını verdi.
• Makalesi hakemlerce reddedildi; editör Chandrasekhar hata bulamayınca yayımladı.
• 1962'de Mariner 2, güneş rüzgârının kesintisiz estiğini ölçerek kuramı doğruladı.
• Parker sarmalı, Sweet-Parker modeli, Parker kararsızlığı ve nanoparlama fikri onun katkıları arasında.
• NASA'nın yaşayan bir kişinin adını taşıyan ilk aracı Parker Solar Probe'un 2018'deki fırlatılışını yerinde izledi.